Як зменшити товщину прикордонного шару?

admin | 4 Квітня, 2025


По-перше, ви хочете мінімізувати товщину граничного шару на передньому краї об’єкта, де градієнт тиску

градієнт тиску

У гідродинаміці та гідростатиці градієнт тиску (зазвичай повітря, але загалом будь-якої рідини) фізична величина, яка описує, в якому напрямку і з якою швидкістю тиск зростає найшвидше навколо певного місця.

https://en.wikipedia.org › wiki › Градієнт_тиску

є сприятливим і опір тертя шкіри

опір тертя шкіри

Коефіцієнт шкірного тертя становить безрозмірна напруга зсуву шкіри, яка безрозмірна за допомогою динамічного тиску вільного потоку. Коефіцієнт поверхневого тертя визначається в будь-якій точці поверхні, яка піддається вільному потоку. На різних позиціях він буде різним.

https://en.wikipedia.org › wiki › Skin_friction_drag

є домінуючим. Це можна зробити за допомогою за допомогою гладкої та обтічної форми або шляхом застосування техніки всмоктування чи видування для контролю потоку рідини.20 березня 2023 р

Ця відстань від поверхні, де швидкість частинок рідини дорівнює нулю, до точки, де швидкість досягає 99% вільного потоку, називається товщиною граничного шару. Зазвичай товщина прикордонного шару збільшується як: ➡ Швидкість частинок рідини зменшується. ➡ Збільшується шорсткість поверхні.

Один із запропонованих методів зменшення опору та уникнення відриву граничного шару на літаку полягає в тому, щоб використовуйте всмоктування, щоб видалити рідину з малим імпульсом біля поверхні літака. Завдяки видаленню рідини з малим імпульсом біля поверхні прикордонний шар залишається більш стабільним, а перехід до турбулентного прикордонного шару затримується.

Методи запобігання відриву прикордонного шару:

  • Всмоктування повільно рухомої рідини за допомогою всмоктувальної щілини.
  • Подача додаткової енергії від повітродувки.
  • Забезпечення обводу в щілинному крилі.
  • Поворотна межа в напрямку течії.
  • Забезпечення невеликої розбіжності в дифузорі.
  • Забезпечення направляючих лез у вигині.

Я покажу вам тут, досить простими міркуваннями, що товщина прикордонного шару змінюється обернено до числа Рейнольдса.

Припустімо, у вас вища температура поверхні, тоді за такої ж термічної дифузії ви матимете товщий прикордонний шарпросто тому, що вам знадобиться більша відстань, щоб досягти температури вільного потоку, оскільки температурний градієнт високий.

Позитивний градієнт тиску, що називається несприятливим градієнтом тиску, має протилежний вплив на потік. Це додатково уповільнює потік, що призводить до зменшення швидкості біля стінки та збільшення товщини прикордонного шару.